في عام 1936، ابتكر Lee Faulk أول بطل خارق في العالم The Phantom مرتديًا زيًا أرجوانيًا وقناعًا مطابقًا. بعد ذلك، وعلى مر السنين قام العديد من الأبطال الخارقين الذين يرتدون الياف لدنة بتزيين شاشات التلفزيون لدينا، مما أدى إلى إنقاذ العالم واحدًا تلو الآخر. ومع ذلك، ظهر بطل خارق جديد، مستعد لإنقاذ العالم ولم يرتدي Spandex هذه المرة. هل تتساءل من هو هذا البطل الخارق الغامض؟ إنها الرياضيات. خلافًا للرأي السائد، الرياضيات ليست مجرد موضوع ممل نضطر لفعله طوال الـ 16 عامًا الأولى من حياتنا. إذا خدشنا ما تحت السطح، فسنرى أنه يمكن للرياضيات أن تنقذ العالم بعدة طرق.
المحتويات
كيف يمكن للرياضيات أن تنقذ العالم
في عالم اليوم، يستخدم العديد من علماء الرياضيات المفاهيم الرياضية لجعل العالم مكانًا أفضل لنا جميعًا. وهذا يفسر سبب استخدام العديد من الآباء الآن لموقع Brighterly.com ومنصات التعلم الأخرى عبر الإنترنت للتأكد من أن أطفالهم يتعلمون الرياضيات. سواء كنت تدرس الرياضيات لطلاب الصف الثاني أو طلاب المدارس الثانوية، من الضروري أن يتعلم الطلاب الرياضيات وأن يفهموا بنفس القدر سبب حاجتهم إلى الرياضيات.
لذا، بالنسبة للسؤال الكبير: كيف بالضبط يمكن للرياضيات أن تنقذ العالم؟ دعونا نكتشف الإجابة.
تساعد على إجراء تنبؤات أفضل بالطقس والمناخ
يجب أن نعلم جميعًا أن الأحوال الجوية هي أكثر من مجرد أيام ممطرة أو أيام مشمسة. بدلاً من ذلك، يمكنهم التأثير بشكل كبير على البيئة بعدة طرق. على سبيل المثال، تعتبر الظروف الجوية القاسية سببًا رئيسيًا لاختلال التوازن البيئي. عندما يحدث هذا، تعاني جميع الصناعات وأشكال الحياة بشكل كبير.
ومع ذلك، بفضل الرياضيات يمكننا إنشاء تنبؤات دقيقة للطقس تساعدنا على التنبؤ بالوقت والمكان الذي يمكن أن يضرب فيه الطقس المتطرف. على نفس المنوال، يمكننا أيضًا إنشاء توقعات مناخية لفهم أنماط الطقس على مدى فترة طويلة.
أتساءل كيف يعمل؟ حسنًا، الأمر بسيط (نوعًا ما). يعمل علماء الرياضيات مع مجموعات من المعادلات المتعلقة بالغلاف الجوي مع مراعاة جميع الظروف الجوية. علاوة على ذلك، باستخدام النماذج الرياضية المعروفة باسم نماذج الدوران العالميةGCMs ، يمكنهم بعد ذلك دراسة التفاعلات بين الغلاف الجوي والمحيطات ومن ثم التنبؤ بأحوال الطقس في المستقبل. وبالتالي فعلياً يمكن للرياضيات أن تنقذ العالم!
تفصيل وتحليل البيانات الضخمة
كل يوم، يجمع العلماء حول العالم بيانات ضخمة عن البيئة. هذه البيانات ضرورية لأنها تساعدنا على فهم حالة كوكبنا ووضع استراتيجيات للحفاظ عليه أو صد الكوارث. ومع ذلك، بغض النظر عن مدى أهمية أو قيمة هذه البيانات، فإنها غير مجدية بدون تفسير إحصائي.
لحسن الحظ، بمساعدة علماء الرياضيات يمكننا استخدام النماذج الإحصائية لتفسير البيانات وتحديد موثوقيتها.
يمكن للرياضيات أن تساعد في إعداد العالم للتغيير
لقد سمعت بالتأكيد عن تغير المناخ، كما هو الحال في الأخبار لسنوات حتى الآن. إن تغير المناخ حقيقي بالفعل وسيؤثر على جميع القطاعات في جميع أنحاء العالم. لا يمكننا التخفيف من هذه المخاطر المحتملة إلا من خلال التنبؤ بها بدقة واتخاذ خطوات لمنعها أو التخفيف منها. هذا هو المكان الذي يأتي فيه علماء الرياضيات.
نظرًا لأن الاحتمالية هي عقيدة رياضية أساسية، يمكن للرياضيات أن تنقذ العالم حيث يمكن لعلماء الرياضيات استخدام فهمهم لهذا المفهوم لرسم تحليلات حول إمكانية الظروف المناخية مثل موجات الحرارة والجفاف وما إلى ذلك. بعد ذلك، يمكنهم تقديم المشورة لصانعي السياسات بشأن الخطوات المناسبة التي يجب اتخاذها.
خلاصة القول هي أن آليات تغير المناخ رياضية بطبيعتها، وعلى هذا النحو يمكننا الاعتماد على علماء الرياضيات للمساعدة في التنبؤ بهذه التغييرات وإعدادنا لما هو قادم.
تعظيم الاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة
اليوم، يهتم علماء البيئة بمستقبل مصادر الطاقة. من ناحية، لدينا مصادر طاقة متجددة. ومن ناحية أخرى، مصادر غير متجددة (مثل الفحم). لحماية مصادر الطاقة غير المتجددة والحفاظ عليها، يجب أن نتطلع إلى تعظيم المصادر المتجددة (مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية) لأنها لا تنضب.
لحسن الحظ، يمكن للرياضيات أن تنقذ العالم وتنقذ الموقف مرة أخرى. بالنسبة للمبتدئين، يمكن لعلماء الرياضيات تصميم تخطيطات عالية الكفاءة لصفائف التوربينات واختيار أفضل المواقع لمزارع الطاقة الشمسية. من خلال القيام بذلك، فإنهم يضمنون تعظيم مصادر الطاقة المتجددة هذه واستخدامها بكفاءة.
علاوة على ذلك، يبحث علماء الرياضيات باستمرار ويحاولون تنفيذ استراتيجيات للشركات الكبرى لدمج المزيد من مصادر الطاقة المعتمدة على الطقس في المستقبل. من خلال كل هذه المساهمات الهائلة، تبني الرياضيات تدريجياً عالمًا منخفض الكربون وتضمن عدم انطفاء الأنوار أبدًا.
محاربة الكوارث الطبيعية
في عام 2018، ضربت كارثة بارادايس كاليفورنيا. بدأ حريق هائل أدى إلى مقتل أكثر من 85000 شخص وحرق أكثر من 150.000 فدان من الأراضي. هزت هذه الكارثة وغيرها الكثير العالم، وأثرت على الأرواح والممتلكات خلال العقد الماضي. قد تتساءل: كيف يمكن أن تساعد الرياضيات في هذه السيناريوهات؟
حسنًا، الأمر بسيط. في عام 2018، بعد اندلاع حرائق الغابات، وصل رجل يُدعى جريجوري كروسنجر وبرمج 15000 طائرة بدون طيار للتحليق فوق حرائق الغابات. التقطت الطائرات بدون طيار آلاف الصور، واستخدمت هذه الصور لإنشاء خريطة للمسؤولين لتقييم الضرر ووضع استراتيجيات للتعافي.
كما فعل كروتسنجر، يمكن للعديد من علماء الرياضيات والعلماء تصميم طائرات بدون طيار أو نماذج رياضية لتقييم الأضرار الناجمة عن الكوارث الطبيعية وتقديم الحلول أو السيطرة على الأضرار.
الاستفادة من أجهزة الكمبيوتر العملاقة وتحسينها
كما يوحي الاسم، فإن أجهزة الكمبيوتر العملاقة هي أجهزة كمبيوتر تعمل بمستوى تشغيلي عالٍ للغاية. يمكنك التفكير فيهم كأبطال خارقين لأجهزة الكمبيوتر. في معظم الحالات، يتم استخدامها للأغراض العلمية والهندسية (على سبيل المثال، نمذجة الطقس والمناخ).
باستخدام مفاهيم رياضية مثل الحوسبة الكمومية، يمكن لعلماء الرياضيات تحسين أجهزة الكمبيوتر هذه وجعلها أكثر كفاءة. وبالتالي، يمكن أيضًا تقليل استهلاكهم للطاقة عن طريق تحسين أدائهم. الحديث عن قتل عصفورين بحجر واحد!
في الختام، الرياضيات أكثر من مجرد موضوع تقني. على مر السنين، أنقذت العالم وما زالت تفعل ذلك حتى اليوم. على هذا النحو، من الضروري التأكد من أن أطفالك يأخذون دروسًا في الرياضيات بانتظام للأطفال أو حتى يتعلمون عبر الإنترنت باستخدام أدوات تكنولوجيا التعليم. بهذه الطريقة، سيتمكنون من بناء علاقة قوية مع الموضوع وتعلم كيفية حبه. يمكنهم حتى أن يصبحوا علماء رياضيات يومًا ما وينضموا إلى مجاز الأبطال الخارقين!
تابع ملهمون فلعلك تكون ملهمًا يومًا ما.